PENGENALAN CITRA FORMAT PENYIMPANAN CITRA DIGITAL PENGINDERAAN JAUH

Citra digital adalah citra yang diperoleh, disimpan, dimanipulasi dan ditampilkan dengan notasi binner (Projo,1996). Notasi binner ini merupakan notasi yang berdasar pada dua kemungkinan yaitu angka 1 dan angka 0. Notasi ini disesuaikan dengan sistem komputer yang menggunakan arus listrik dan menyimpanm informasi. Satuan informasi terkecil adalah bit ( binary digit) dimana 1 bit informasi hanya memuat 2 kemungkinan (21): 0 mati, tak ada arus). Atau 1 hidup (hidup ada arus). Gambar yang disimpan melalui sistem perekaman 1 bit hanya akan menyajikan titik-titik penyusunan gambar yang hitam putih tanpa abu-abu.

       Perolehan citra ini dapat dihasilkan dari pelarikan, yaitu melakukan perekaman dengan sensor berupa scanner. Citra digital dapat merupakan citra yang dihasilkan/dibuat dengan perangkat lunak tertentu CAD (computer-aided design) atau citra hasil perekaman melalui sensor yang dipasang pada suatu wahana tertentu. Kemudian penyimpanan yang dilakukan dilakukan pada media magnetic (disket, flash disk, hark disk, CD, atau CCT dan ditampilkan dalam monitor menjadi sebuah gambar. (Ahmad, 2005).

      Untuk mendapatkan citra digital diperoleh dengan meniru suatu objek pada kenampakan nyata. Secara sederhana citra digital dapat diperoleh dengan penggambaran secara digital melalui perangkat lunak. Selain itu citra dapat diperoleh dari perekaman dengan bantuan scanner. Yaitu dengan menangkap informasi pancaran dan pantulan gelombang elektromagnetik secara parsial/ tak serentak. Perekaman secara parsial tersebut dilakukan dengan pelarik/scanner menangkap informasi tiap bagian dan dicatat dalam computer. Misalnya perekaman dilakukan dari kiri atas ke kanan dan kembali lagi ke kiri, kemudian memulai baris baru untuk melakukan perekaman lagi. Setiap bagian direkam tersusun oleh bagian terkecil gambar yaitu pixel (picture element). Setiap pixsel/piksel memiliki dua aspek, yaitu aspek spatial yang berhubungan dengan ukuran objek terkecil yang digambarkan dan aspek spectral yaitu nilai spectral dari tiap piksel.

Proses kerja dari scanner mirip dengan proses kerja computer, karena nantinya citra hasil penyiaman tersebut diproses juga dalam computer. Kemampuan dari computer&sensor untuk mengubah informasi pantulan dan pancaran elektromagnetik berbeda-beda. Saat ini kebanyakan sensor bekerja dalam 8 bit. Bit merupakan satuan terkecil informasi yang menggambarkan ada tidaknya arus listrik yang masuk (Ahmad, 2005).. Basis bilangan yang digunakan oleh computer adalah basis biner, karena computer merupakan perangkat yang bekrja dengan arus listrik. Basis biner adalah bilangan 0 yang menunjukkan mati/ tidak ada arus listrik dan bilangan 1 menunjukkan ada arus listrik yang masuk.

Pada system 8 bit, akan memiliki kemungkinan 28 atau 256 informasi pada tiap piksel. Sebuah sensor yang merekam dengan pantulan yang sangat lemah atau tidak ada cahaya yang masuk maka nilai yang muncul adalah 00000000, artinya register tidak mencatat ada arus yang masuk sehingga tampak hitam/sangat gelap. Sebaliknya apabila sensor merekam sinyal yang sangat kuat, maka register akan teraliri arus pada semua sel dan mencatat sebagai nilai 11111111 atau 255. Nilai tersebut berarti putih/ sangat cerah. (Projo, 1996)

Sistem penyimpanan citra dapat disimpan kedalam 4 format, dimana format tanpa kompresi BSQ, BIL,BIP) dan dengan kompresi yaitu format RLE. Pada format BSQ citra yang dihasilkan dari setiao saluran disimpan sebagai file terpisah. Urutan penyimpanan data pun dilakukan dengan mulai dari baris pertama saluran 1, baris kedua, baris ketiga…. baris terakhir. Pada format BIL, penyimpanan dilakukan mulai dari baris pertama saluran 1, kemudian dilanjutkan dengan baris pertama saluran 2,…. baris pertama saluran n. Pada format BIP ini mempunyai kemiripan dengan BIL. Hanya saja, selang-selingnya bukan lagi perbaris melainkan per piksel.Sedangkan RLE jumlah byte citra dapat dimampatkan, hal ini dikarenakan piksel yang sama disimpan satu piksel (Munir,2004). Sehingga jumlah penyimpanannya berkurang dari data aslinya.

Diagram Alir

diagram

Pembahasan

                  Citra digital dapat disimpan dalam berbagai macam format. Setiap perangkat lunak memiliki system yang berbeda-beda dalam menyimpan citra. Terdapat dua cara penyimpanan yaitu dengan kompresi dan non kompresi. Beberapa format citra digital dapat memanfaatkan metode kompresi dalam penyimpanan data citra. Ada juga data yang tidak disimpan sesuai dengan data asli. Kompresi dalam hal ini bersifat lossy maupun lossless. Bergantung pada jenis format yang digunakan. Kompresi yang bersifat lossy ini menyebabkan penurunan kualitas citra, meskipun beberapa kasus penurunan kualitas tersebut tidak dapat dikenali oleh manusia. Beberapa format citra digital yang banyak ditemui adalah BMP, JPEG, GIF, PNG dan lain-lain

                 Format-format file ini untuk citra digital memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Format file merupakan rangkaian data yang teratur digunakan untuk mengkodekan informasi dalam penyimpanan ataupun pertukaran data. Format file ini digunakan sebagai bahasa tulis yang sesuai dengan kaidah-kaidah tertentu. Jika digambarkan, setiap format file citra memiliki cara pembentukan struktur yang berbeda dimana setiap format file citra memiliki cara pembentukan struktur yang berbeda dimana setiap struktur ini memiliki header. Pada umumnya header ini diikuti dengan body yang mengandung sebagian besar data. Kompresi merupakan cara pengkodean data file terhadap agar lebih efisien dan ringkas.

               Penyimpanan citra tanpa kompresi dalam hal ini menyimpan citra asli sesuai dengan informasi yang ada. Dengan kata lain tidak melakukan pemampatan, artinya satu piksel disimpan dalam 1 bytes. Cara penyimpanan citra tanpa kompresi ini berupa format penyimpanan BSQ, BIL, dan BIP. Format penyimpanan BSQ adalah, cara penyimpanan yang memisahkan citra pada setiap band/salurannya. Citra digital tersebut disimpan berurutan dari baris pertama saluran pertama, kemudian baris kedua saluran kedua dan seterusnya sampai baris terakhir saluran pertama dan disimpan dalam satu file dengan header citra saluran 1. Penyimpanan dilanjutkan pada saluran kedua, pada baris pertama, kemudian pada baris kedua saluran kedua dan seterusnya sampai selesai. Jadi setiap band yang disimpan memiliki header masing-masing.Format penyimpanan BIL adalah cara penyimpanan dengan mendasarkan pada urutan baris namun tidak memisahkan pada tiap band/saluran tetapi digabungkan menjadi satu dan memiliki hanya satu header citra. Penyimpanan ini dilakukan pada baris pertama saluran pertama, dilanjutkan baris pertama saluran kedua dan seterusnya setelah semua saluran pada baris pertama ttersimpan maka dilanjutkan baris kedua untuk semua saluran.

                Format penyimpanan BIP mendasarkan pada penyimpanan sesuai dengan urutan pikselnya. Jadi piksel pertama pada saluran pertama dilanjutkan piksel pertama pada saluran kedua dan selanjutnya. Setelah semua piksel pertama pada semua saluran sudah semua tersimpan dilanjutkan pada piksel kedua saluran pertama dan seterusnya. Pada format ini, citra juga hanya memiliki satu header.

                Setiap format penyimpanan ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing untuk menyimpan citra tersebut. Contoh pada format BSQ mempunyai ukuran memori yang tinggi. Sehingga secar kapasitas, ukuran BSQ lebih banyak artinya semua pixel disimpan dan juga disimpan sesuai dengan salurannya. Dalam satu saluran merupakan satu file data. Setiap dat tersebut disimpan berdasarkan dengan saluran yang digunakan. Setiap saluran memiliki headernya. Namun disisi lain data yang dapat digunakan terbaca dengan baik dan tidak rusak. Untuk format BIL dan BIP pada umummnya memiliki file yang ringan disimpan dalam satu file nya saja. Jika tersimpan kesalahan yaitu salah satu nilai piksel citra tersbut akan rusak atau tidak terbaca. Maka akan rusak karena pixel yang rusak ini kemudian akan dimasukkan ke dalam piksel selanjutnya sehingga informasi yang diperoleh akan bergeser semua. Dan hasil akhir pada citra tersebut informasi yang ditampilkan tidak sesuai dengan informasi sebelumnya. Citra hipotetik yang digunakaan adalah cita yang memiliki nilai piksel sampai 15, artinya resoluasi radiometrik dari citra tersebut yaitu 4. Sehingga 2= 16 , sehingga ada 16 tingkat kecerahan yaitu (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15)

                   Format penyimpanan yang berbeda-beda juga menghasilkan ukuran file yang berbeda-beda. Ukuran file pada dasarnya merupakan jumlah dari jumlah piksel dijumlahkan dengan header.  Pada format BSQ header nya ada 3 hal ini disebabkan saluran nya juga ada 3, artinya setiap saluran memiliki satu header. Berbeda dengan format penyimpanan BIL dengan BIP. Sehingga ukuran file format BSQ lebih tinggi dibandinglan BIL dan BIP, yang membedakannya yaitu pada format BSQ, jumlah file didasarkan pada jumlah saluran. Dan jumlah file ini juga berpengaruh pada jumlah header. Dalam citra ini satu piksel sama nilainya dengan satu byte. Misalnya pada citra hipotetik format penyimpanan BSQ jumlah filenya ada 100 pikse/ saluran, ada 3 saluran. Headernya 100 byte. Maka headernya akan dikalkan dengan jumlah saluran sehingga ukurna file diperoleh 600 byte = 0,58 kb. Sedangkan pada fomat penyimpanan BIL dan BIP adalah jumlah pikselnya ada 300 piksel dan headernya 100 byte. Sehingga ukuran file yang diperoleh adalah 400 byte = 0,39 kb.

Kesimpulan

  1. Terdapat dua cara penyimpanan yaitu dengan kompresi dan non kompresi.
  2. format citra digital dapat memanfaatkan metode kompresi. Kompresi dalam hal ini bersifat lossy maupun Bergantung pada jenis format yang digunakan. Kompresi yang bersifat lossy ini, menyebabkan penurunan kualitas citra, meskipun beberapa kasus penurunan kualitas citra tersebut dapat dikenalu oleh manusia. Contoh fomat ini adalah JPEG, BMP, GIF, PNG dan lain-lain .
  3. Penyimpanan citra tanpa kompresi dalam hal ini menyimpan citra asli sesuai dengan informasi yang ada. Dengan kata lain tidak melakukan pemampatan,
  4. Format penyimpanan BSQ adalah, cara penyimpanan yang memisahkan citra pada setiap band/salurannya. Kelebihan struktur data bagus, dan tidak mudah rusak. Kelemahan memerlukan memry yang lebih tinggi dibandingkan format penyimpanan yang lainnya.
  5. Format penyimpanan BIL adalah cara penyimpanan dengan mendasarkan pada urutan baris namun tidak memisahkan pada tiap band/saluran tetapi digabungkan menjadi satu dan memiliki hanya satu header citra. Kelebihan terletak pada ukuran file yang digunakan rendah. Sehingga data yang digunakan mudah rusak. Dan jika rusak 1 piksel maka pembacaannya akan bergesar 1 piksel.
  6. Format penyimpanan BIP mendasarkan pada penyimpanan sesuai dengan urutan pikselnya. Jadi piksel pertama pada saluran pertama dilanjutkan piksel pertama pada saluran kedua dan selanjutnya

Daftar Pustaka

Danoedoro, Projo. 1996. Pengolahan Citra Digital. Fakultas Geografi. Universitas Gadjah Mada : Yogyakarta.

Munir, Rinaldi. 2004. Pengolahan Citra Digital. Informatika bandung. Bandung.

Ahmad, Usman. 2005. Pengolahan Citra Digital & Teknik Pemrogramannya. Graha Ilmu. Yogyakarta,

Pengolahan Citra Digital

  1. Jelaskan proses pembentukan citra ?

Citra adalah representasi dari fungsi intensitas cahaya dalam bidang dua dimensi. Berdasarkan sinyal pembentuknya, citra dibedakan menjadi dua jenis yaitu citra analog dan citra digital.

1. Citra Analog
Citra analog merupakan citra yang terbentuk dari sinyal kontinyu. Nilai intensitas cahaya pada citra analog memiliki range antara 0 s.d ~. Alat akuisisi citra analog antara lain mata manusia dan kamera analog.

2. Citra Digital
Citra digital merupakan citra yang terbentuk dari sinyal diskrit. Nilai intensitas cahaya pada citra digital bergantung pada kedalaman bit yang menyusunnya. Alat akuisisi citra digital antara lain yaitu kamera digital, smartphone, webcam, scanner, mikroskop digital, pesawat radiodiagnostik seperti CT Scan, CR, MRI, USG, dll.

Dalam bidang dua dimensi, citra dibentuk oleh sekumpulan picture element (pixel) yang memiliki dua informasi penting yaitu koordinat piksel (x,y) dan nilai intensitas piksel f(x,y). 

2. Jelaskan proses digitalisasi citra?

Digitalisasi citra merupakan proses untuk mengkonversi objek yang diindera/didapatkan oleh sensor menjadi citra digital. Digitalisasi citra terdiri dari dua proses, yaitu:Sampling: proses pengambilan nilai diskrit koordinat (x,y) dengan melewatkan citra melalui grid (celah)Kuantisasi: proses pengelompokan nilai tingkat keabuan citra kontinu ke dalam beberapa level atau bisa juga dikatakan sebagai proses yang membagi skala keabuan (0,L) menjadi G buah level yang dinyatakan dengan suatu harga bilangan bulat (integer), dapat dituliskan sebagai berikut: G=2m dimana G adalah derajat keabuan dan m merupakan bilangan bulat positif.

*Digitalisasi spasial
(x, y), sering disebut sebagai penerokan (sampling). Sampling menyatakan besarnya kotak-kotak yang disusun dalam baris dan kolom. Dengan kata lain sampling pada citra menyatakan besar kecilnya ukuran piksel pada citra.
N = 2n
Dimana, N = jumlah sampling pada suatu baris atau kolom
n = bilangan bulat positif
Pembagian gambar menjadi ukuran tertentu menentukan resolusi spasial yang diperoleh. Semakin tinggi resolusinya, yang berarti semakin kecil ukuran piksel (atau semakin banyak jumlah pikselnya), semakin halus gambar yang diperoleh karena informasi yang hilang akibat pengelompokkan derajat keabuan pada pen-sampling-an semakin kecil.

*Digitalisasi intensitas
f (x, y), sering disebut sebagai kuantisasi. Setelah proses sampling pada citra maka proses selanjutnya adalah kuantisasi. Kuantisasi menyatakan besarnya nilai tingkat kecerahan yang dinyatakan dalam nilai tingkat keabuan (grayscale) sesuai dengan jumlah bit biner yang digunakan, dengan kata lain kuantisasi pada citra menyatakan jumlah warna yang ada pada citra. Proses kuantisasi membagi skala keabuan (0, L) menjadi G buah level yang dinyatakan dengan suatu harga bilangan bulat (integer), biasanya G diambil perpangkatan dari 2, seperti pada persamaan (2.10).
G = 2m
Dimana, G= derajat keabuan
m= bilangan bulat positif

Jumlah bit yang dibutuhkan untuk mempresentasikan nilai keabuan piksel disebut kedalaman piksel (pixel depth). Citra sering diasosiasikan dengan kedalaman pikselnya. Jadi, citra dengan kedalaman 8 bit disebut juga citra 8- bit (atau citra 256 warna, G = 256 = 28 ). Semakin banyak jumlah derajat keabuan (berarti jumlah bit kuantisasinya makin banyak), semakin bagus gambar yang diperoleh.

3. Jelaskan tentang pixel ?

Pixel atau Picture Element, elemen terkecil citra digital yang bisa dilihat mata. Sensor citra secara fisik (dua dimensi) dibuat dari rangkaian ribuan sel yang peka cahaya. Tiap sel disebut pixel, bagi monitor atau display komputer, pixel adalah titik-titik cahaya yang membentuk suatu objek di layar komputer. Makin banyak jumlah pixel dalam suatu citra, makin besar resolusi spatial citra tersebut.

4. Apa saja elemen digital ?

A . Kecerahan (brightness) 

Kecerahan (brightness) merupakan intensitas cahaya yang dipancarkan piksel dari citra yang dapat ditangkap oleh sistem penglihatan. Kecerahan pada sebuah titik (piksel) di dalam citra merupakan intensitas rata-rata dan suatu area yang mencakup nya.

B. Kontras (contrast)

Kontras (contrast) menyatakan penyebaran terang dan gelap dalam sebuah citra. Pada citra yang baik, komposisi gelap dan terang tersebar secara merata.

C. Kontur (contour)

Kontur  adalah keadaan yang ditimbulkan oleh perubahan intensitas pada piksel piksel yang bertetangga.

D. Warna

Warna sebagai persepsi yang ditangkap sistem visual terhadap panjang gelombang cahaya yang dipantulkan oleh objek.

E. Bentuk (shape)

Bentuk adalah properti intrinsik dan objek 3 dimensi, dengan pengertian bahwa bentuk merupakan properti intrinsik utama untuk sistem visual manusia.

F. Tekstur (texture)

Tekstur  dicirikan sebagai distribusi spasial dan derajat keabuan di dalam sekumpulan piksel-piksel yang bertetangga. Tesktur adalah sifat-sifat atau karakteristik yang dimiliki oleh suatu daerah yang cukup besar sehingga secara alami sifat-sifat tadi dapat berulang dalam daerah tersebut. Tekstur adalah keteraturan pola po1a tertentu yang terbentuk dari susunan piksel-piksel dalam citra digital.

Perbedaan antara grafika komputer, Pengolahan Citra Digital dan Pengenalan Pola.

Grafik Komputer
Grafik Komputer atau disebut juga Computer Graphics merupakan bagian dari ilmu komputer yang berkaitan dengan pembuatan dan manipulasi gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari grafik komputer adalah grafik komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi grafik komputer 3D.

Pengolahan Citra Digital
Pengolahan citra adalah pemrosesan citra, khususnya dengan menggunakan komputer, menjadi citra yang kualitasnya lebih baik. Meskipun sebuah citra kaya informasi, namun seringkali citra yang kita miliki mengalami penurunan mutu (degradasi), misalnya mengandung cacat atau derau (noise), warnanya terlalu kontras, kurang tajam, kabur (blurring), dan sebagainya. Tentu saja citra semacam ini menjadi lebih sulit diinterpretasi karena informasi yang disampaikan oleh citra tersebut menjadi berkurang. Agar citra yang mengalami gangguan mudah diinterpretasi (baik oleh manusia maupun mesin), maka citra tersebut perlu dimanipulasi menjadi citra lain yang kualitasnya lebih baik.

Pengenalan Pola
Pengenalan Pola merupakan proses mengenali suatu objek secara indenpenden atau berdasarkan secara kemiripan dengan data-data yang ada sebelumnya, prinsip kerjanya meniru kemampuan manusia mengenali objek-objek berdasarkan ciri-ciri dan pengetahuan yang sudah diamatinya dari objek-objek tersebut.

Jelaskan bagaimana suatu citra terbentuk

Citra  terbentuk  berdasarkan  pengetahuan  dan  informasi – informasi  yang

diterima  seseorang.  Komunikasi  tidak  secara  langsung  menimbulkan  perilaku

tertentu,  tetapi  cenderung  mempengaruhi  cara  kita  mengorganisasikan  citra  kita

tentang  lingkungan.  Proses  pembentukan  citra  dalam  struktur  kognitif  yang  sesuai

dengan pengertian sistem komunikasi menurut John S. Nimpoeno dap at digambarkan

sebagai berikut :

4

Gambar 2.1 Model Pembentukan Citra

Sumber: Soemirat dan Ardianto, 2010:115

Pengertian Jaringan Syaraf Tiruan, Fuzzy Logic dan Algoritma Genetika

1. Jaringan Saraf Tiruan (JST) 

Apa itu Jaringan Saraf Tiruan (JST)

Jaringan Saraf Tiruan (JST) adalah prosesor yang terdistribusi besar-besaran secara parallel yang dibuat dari unit proses sederhana, yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan pengetahuan berupa pengalaman dan dapat digunakan untuk proses lain (Haykin, 2009).

Jaringan saraf tiruan tidak diprogram untuk menghasilkan keluaran tertentu. Semua keluaran atau kesimpulan yang ditarik oleh jaringan didasarkan pengalamannya selama mengikuti proses pembelajaran. Pada proses pembelajaran, ke dalam jaringan saraf tiruan dimasukkan pola-pola masukan (dan keluaran) lalu jaringan akan diajari untuk memberikan jawaban yang bisa diterima (Puspitaningrum, 2006).

Jaringan saraf tiruan dibentuk sebagai generalisasi model matematika dari jaringan saraf biologis manusia, dengan asumsi bahwa:

  • Pemrosesan informasi terjadi pada banyak elemen sederhana (neuron).
  • Sinyal dikirimkan di antara neuron-neuron melalui penghubung-penghubung.
  • Penghubung antar neuron memiliki bobot yang akan memperkuat atau memperlemah sinyal.

Untuk menentukan keluaran, Setiap neuron menggunakan fungsi aktivasi (biasanya bukan fungsi linier) yang dikenakan pada jumlah masukan yang diterima. Besarnya keluaran ini selanjutnya dibandingkan dengan suatu batas ambang.

Model pada Jst.

Image for post

Model pada JST pada dasarnya merupakan fungsi model matematika yang mendefinisikan fungsi {\displaystyle f:X\rightarrow Y}{\displaystyle f:X\rightarrow Y}. Istilah “jaringan” pada JST merujuk pada interkoneksi dari beberapa neuron yang diletakkan pada lapisan yang berbeda. Secara umum, lapisan pada JST dibagi menjadi tiga bagian:

  • Lapis masukan (input layer) terdiri dari neuron yang menerima data masukan dari variabel X. Semua neuron pada lapis ini dapat terhubung ke neuron pada lapisan tersembunyi atau langsung ke lapisan luaran jika jaringan tidak menggunakan lapisan tersembunyi.
  • Lapisan tersembunyi (hidden layer) terdiri dari neuron yang menerima data dari lapisan masukan.
  • Lapisan luaran (output layer) terdiri dari neuron yang menerima data dari lapisan tersembunyi atau langsung dari lapisan masukan yang nilai luarannya melambangkan hasil kalkulasi dari X menjadi nilai Y.

Secara matematis, neuron merupakan sebuah fungsi yang menerima masukan dari lapisan sebelumnya {\displaystyle g_{i}(x)}{\displaystyle g_{i}(x)} (lapisan ke-{\displaystyle i}{\displaystyle i}). Fungsi ini pada umumnya mengolah sebuah vektor untuk kemudian diubah ke nilai skalar melalui komposisi nonlinear weighted sum, dimana {\displaystyle f(x)=K(\sum _{i}w_{i}g_{i}(x))}{\displaystyle f(x)=K(\sum _{i}w_{i}g_{i}(x))}, {\displaystyle K}{\displaystyle K} merupakan fungsi khusus yang sering disebut dengan fungsi aktivasi dan {\displaystyle w}{\displaystyle w} merupakan beban atau weight.

Prinsip Jaringan Saraf Tiruan

  • Prinisp jaringan saraf tiruan (JST) ditentukan oleh tiga elemen dasar model saraf, yaitu:
  • Satu set dari sinapsis, atau penghubung yang masing-masing digolongkan oleh bobot atau kekuatannya.
  • Sebuah penambah untuk menjumlahkan sinyal-sinyal input. Ditimbang dari kekuatan sinaptik masing-masing neuron.
  • Sebuah fungsi aktivasi untuk membatasi amplitudo output dari neuron. Fungsi ini bertujuan membatasi jarak amplitude yang diperbolehkan oleh sinyal output menjadi sebuah angka yang terbatas.

Prinsip jaringan saraf tiruan secara sederhana digambarkan di bawah ini:

Image for post

Pada gambar di atas, Y menerima masukan dari neuron x1, x2, dan x3, dengan bobot hubungan masing-masing adalah w1, w2, dan w3. Ketiga impuls neuron yang ada dijumlahkan menjadi:

Net = x1w1 + x2w2 + x3w3

Besarnya impuls yang diterima oleh Y mengikuti fungsi aktivasi y = f(net). Apabila nilai fungsi aktivasi cukup kuat, maka sinyal akan diteruskan. Nilai fungsi aktivasi (keluaran model jaringan) juga dapat dipakai sebagai dasar untuk mengubah bobot (Siang, 2004).

Arsitektur Jaringan Saraf Tiruan

Image for post

Pada jaringan saraf tiruan, neuron-neuron akan dikumpulkan dalam sebuh lapisan yang disebut dengan lapisan neuron (neuron layers). Neuron-neuron pada satu lapisan akan dihubungkan dengan lapisan-lapisan lainnya. Informasi yang didapatkan pada sebuah neuron akan disampaikan ke semua lapisan-lapisan yang ada, mulai dari lapisan masukan sampai dengan lapisan keluaran melalui lapisan tersembunyi (hidden layer). Pada jaringan saraf tiruan ini tiga lapisan bukanlah sebuah struktur umum karena beberapa jaringan saraf ada yang tida memiliki lapisan tersembunyi.

Menurut Haykin (2009), secara umum, ada tiga jenis arsitektur dari Jaringan Saraf Tiruan yaitu:

Jaringan dengan lapisan tunggal (single layer net)

Image for post

Di dalam Jaringan Saraf Tiruan dengan satu layer, neuron-neuron diorganisasi dalam bentuk layer-layer. Dalam bentuk paling sederhana dari Jaringan Saraf Tiruan dengan satu layer, kita mempunyai sebuah input layer dari node sumber di mana informasi diproyeksikan ke output layer dari neuron tapi tidak bisa sebaliknya. Dengan kata lain, jaringan ini adalah tipe feed forward. Input layer dari node sumber tidak dihitung karena tidak ada perhitungan yang dilakukan.

Jaringan dengan banyak lapisan (multilayer net)

Image for post

Bentuk lapisan kompetitif merupakan jaringan saraf tiruan yang sangat besar. Interkoneksi antar neuron pada lapisan ini tidak ditunjukkan pada arsitektur seperti jaringan yang lain. Pada jaringan ini sekumpulan neuron bersaing untuk mendapatkan hak menjadi aktif atau sering pula disebut dengan prinsip winner takes all atau yang menanglah yang mengambil semua bagiannya.

Perlu diperhatikan bahwa jaringan syaraf tiruan tidak diprogram untuk menghasilkan keluaran tertentu. Semua keluaran atau kesimpulan yang ditarik oleh jaringan didasarkan pada pengalaman selama proses pembelajaran (learning), pada proses pembelajaran, dimasukkan pola-pola input (dan output) lalu jaringan akan menggunakan pengethauan tersebut memberikan jawaban yang bisa diterima.

Berikut ini merupakan contoh aplikasi jaringan syaraf tiruan dalam kehidupan sehari-hari:
1. Klasifikasi objek dalam citra digital berdasarkan pola bentuk
2. Klasifikasi citra daun
3. Pengenalan/identifikasi wajah
4. Pengenalan/identifikasi jenis bunga
5. Pengenalan pola logika AND
6. Prediksi curah hujan untuk data time series
7. Prediksi jumlah penduduk untuk data time series

2. Fuzzy Logic

Keuntungan Fuzzy: 

 • Pemodelan matematik sederhana

 • Toleransi data-data yang tidak tepat

 • Dapat memodelkan fungsi-fungsi non liner yang kompleks

 • Mengaplikasikan pengalaman tanpa proses pelatihan5

 • Didasarkan pada bahasa alami 

Himpunan Fuzzy Pada himpunan tegas (crisp), nilai keanggotaan suatu intem x dalam suatu himpunan A, yang sering ditulis dengan μA[x] memiliki dua kemungkinan, yaitu : 1. Satu (1), yang berarti bahwa suatu intem menjadi anggota dalam satu himpunan 2. Nol (0) yang berarti bahwa suatu intem tidak menjadi anggota dalam suatu himpunan.

Ada beberapa yang perlu diketahui dalam memahami sistem logika fuzzy yaitu :  

1. Variabel fuzzy Variabel fuzzy merupakan variabel yang hendak dibahas dalam suatu sistem fuzzy. Contoh : umur, temperatur, permintaan, dan lain-lain.  

2. Himpunan fuzzy Himpunan fuzzy merupakan suatu grup yang mewakili suatu kondisi atau keadaan tertentu dalam suatu variabel fuzy.

3. Semesta pembicaraan Semesta pembicaraan adalah keseluruhan nilai yang diperbolehkan untuk dioperasikan dalam suatu variabel fuzzy. 

4. Domain Keseluruhan nilai yang diizinkan dalam semesta pembicaraan dan boleh dioperasikan dalam suatu himpunan fuzzy.

Metodologi Desain Sistem Fuzzy Secara garis besar untuk perancangan suatu sistem fuzzy perlu dilakukan beberapa tahapan yaitu :  




Berikut ini adalah beberapa bentuk implementasi fuzzy logic dalam berbagai bidang di kehidupan sehari-hari manusia :

1. Air Conditioner.

2. Vacuum Cleaner.

3. Logika Fuzzy untuk Sistem Pengaturan Lampu Lalulintas.

4. Logika Fuzzy untuk Sistem Pengaturan Suhu Ruangan.

3. Algoritma Genetika

Algoritma Genetika merupakan suatu metode optimasi untuk mencari solusi yang optimal dari suatu permasalahan. Algoritma Genetika banyak digunakan untuk mencari solusi masalah optimasi penjadwalan. Penjadwalan yang umumnya bersifat kompleks tidak mengijinkan sisi otak manusia untuk mencarikan solusi yang optimal dengan mudah. Dengan Algoritma Genetika, hal-hal yang perlu dihindarkan dalam pembuatan jadwal bisa dihilangkan, dan semua bentuk solusi yang menguntungkan pihak-pihak yang terkait akan lebih mudah untuk didapatkan.

Algoritma Genetika mempunyai metodologi optimasi sederhana sebagai berikut:
1. Menentukan populasi solusi sejumlah tertentu
2. Menghitung nilai fitnes function semua solusi yang ada di dalam populasi
3. Memilih beberapa solusi dengan nilai fitnes function yang paling tinggi
4. Melakukan optimasi dengan cara mutasi dan crossover sebanyak yang diperlukan
5. Menentukan solusi terbaik sebagai solusi terhadap permasalahan yang dioptimasi

Dalam menerapkan Algoritma Genetika untuk memecahkan masalah optimasi, perlu dilakukan analisa terhadap permasalahan yang akan dicarikan solusinya. Dalam menganalisa permasalahan, ada dua istilah yang muncul:
1. Hard Constraint: yang merupakan batasan yang ada dalam permasalahan yang akan dicarikan solusi, yang tidak boleh dilanggar sama sekali. Solusi yang akan menjadi bagian dari populasi, adalah solusi yang tidak melanggar Hard Constraint ini.
2. Soft Constraint: yang merupakan batasan yang ada dalam permasalahan yang akan dicarikan solusi, tetapi dalam pencarian solusi, batasan ini masih bisa dilanggar.

Dari kedua istilah tersebut, yang mempengaruhi bagaimana suatu solusi akan dikatakan lebih baik dari solusi yang lain adalah dengan melihat kadar pelanggaran yang dilakukan terhadap Soft Constraint. Makin banyak Soft Constraint yang dilanggar, makin buruk nilai dari solusi tersebut. Nilai dari solusi yang dimaksud di sini sering diistilahkan dengan nama Fitness Function. Fitness Function ini merupakan akumalasi dari nilai penalti yang didapat dari pelanggaran terhadap Soft Constraint yang yang ada.

Selain pelanggaran terhadap Soft Constraint, nilai dari Fitness Function ini juga bisa didapatkan dari penambahan nilai bonus terhadap hal-hal ideal yang bisa dimasukkan dalam pembentukan solusi. Solusi yang bisa memberikan benefit kepada organisasi baik secara perorangan maupun secara keseluruhan organisasi, umumnya bisa dianggap memberikan nilai tambah terhadap solusi yang dibentuk.

Langkah selanjutnya yang dilakukan dalam proses penerapan Algoritma Genetika adalah analisa dan disain sistem. Analisa dan disain sistem terbentuk dari pendefinisian proses-proses yang tercakup dalam sistem, pembentukan basis data, dan juga disain antar muka pengguna. Untuk tulisan ini, analisa dan disain yang dibahas terbatas pada bagaimana membentuk basis data yang diperlukan dalam pemodelan permasalahan optimasi menggunakan Algoritma Genetika.

Umumnya bentuk basis data yang diperlukan dalam penerapan Algoritma Genetika adalah:
1. Tabel Detail Solusi (Gen)
2. Tabel Solusi (Kromosom)
3. Tabel Master yang mendukung isian Tabel Detail Solusi dan Tabel Solusi

Beberapa istilah yang muncul dalam Algoritma Genetika yang juga sering membingungkan pengguna adalah istilah-istilah yang kaitannya dengan Ilmu Biologi seperti istilah Gen dan Kromosom. Dalam pembentukan disain basis data sudah disebutkan bahwa Gen merupakan Detail Solusi, sedangkan Kromosom adalah Solusi. Salah satu contoh penggunaan istilah Gen dan Kromosom dalam memecahkan masalah penjadwalan: bentuk Kromosom (Solusi) dari permasalahan tersebut misalnya adalah Jadwal Mengajar di Sekolah A Selama Seminggu, sedangkan bentuk Gen (Detail Solusi)-nya adalah Guru A Mengajar Matematika di Kelas IA Pada Hari Senin Sesi Pertama. Dimana, sejumlah Gen (Detail Solusi) yang ada akan membentuk suatu Kromosom (Solusi). Jadi istilah ilmiah yang ada merupakan representasi dari permasalahan yang diangkat untuk dicarikan solusinya.

Isian dari Tabel Master yang mendukung pengembangan sistem Algoritma Genetika ini sangat tergantung pada hal-hal yang muncul pada saat melakukan analisa permasalahan. Beberapa hal yang muncul pada Hard Constraint, Soft Constraint, serta Nilai Bonus terhadap solusi akan menjadi bagian dalam pembentukan informasi yang tertampung di dalam Tabel Master yang diperlukan dalam penerapan Algoritma Genetika. Dari contoh bentuk Gen (Detail Solusi) yang diberikan di atas (Guru A Mengajar Matematika di Kelas IA Pada Hari Senin Sesi Pertama), Tabel Master yang diperlukan dalam sistem termasuk Tabel Master Guru, Tabel Master Mata Pelajaran, Tabel Master Kelas, dan Tabel Master Waktu Mengajar.

Dari tulisan di atas, hal-hal utama yang diperlukan untuk menerapkan Algoritma Genetika dalam permasalahan optimasi sudah diberikan. Beberapa hal yang juga sering dibahas dalam penjelasan Algoritma Genetika adalah metode-metode yang digunakan untuk melakukan Mutasi dan Crossover, yang tentunya perlu dipelajari tersendiri, walaupun untuk tingkat pemula, mungkin cukup menggunakan metode sederhana misalnya metode random.

Perbandingan Waktu Sorting Bubble Sort Biasa, Modif dan Selection Sort

Pengertian Bubble Sort

Bubble Sort adalah salah satu algoritma untuk sorting data, atau kata lainnya mengurutkan data dari yang terbesar hingga yang terkecil atau sebaliknya (Ascending atau Descending). Bubble sort (metode gelembung) adalah metode/algoritma pengurutan dengan cara melakukan penukaran data dengan tepat disebelahnya secara terus menerus sampai bisa dipastikan dalam satu iterasi tertentu tidak ada lagi perubahan. Jika tidak ada perubahan berarti data sudah terurut. Disebut pengurutan gelembung karena masing-masing kunci akan dengan lambat menggelembung ke posisinya yang tepat.
Metode pengurutan gelembung (Bubble Sort) diinspirasikan oleh gelembung sabun yang berada dipermukaan air. Karena berat jenis gelembung sabun lebih ringan daripada berat jenis air, maka gelembung sabun selalu terapung ke atas permukaan. Prinsip di atas dipakai pada pengurutan gelembung.
Algoritma bubble sort adalah salah satu algoritma pengurutan yang paling simple, baik dalam hal pengertian maupun penerapannya. Ide dari algoritma ini adalah mengulang proses pembandingan antara tiap-tiap elemen array dan menukarnya apabila urutannya salah. Pembandingan elemen-elemen ini akan terus diulang hingga tidak perlu dilakukan penukaran lagi. Algoritma ini termasuk dalam golongan algoritma comparison sort, karena menggunakan perbandingan dalam operasi antar elemennya.

Sumber : http://helmyntest.blogspot.com/2016/07/bubble-sort-pembahasan-penjelasan-dan-contoh-programnya-dengan-cpp.html

Karakteristik bubble sort

  • Bergerak dari awal hingga akhir data atau sebalikanya (brute force) .
  • Selama bergerak melakukan perbandingan data (comparison based).
  • Apabila kondisi terpenuhi melakukan pertukaran data (swapping)
Rancang situs seperti ini dengan WordPress.com
Mulai